Valutazione dello stato attuale di sviluppo di Starship e prospettive economiche

Solo per chiarimento, i due miliardi investiti previsti che ho citato sono solo per quest’anno, 2023. L’investimento di SpaceX su SS è molto lungo negli anni, così come è sempre stato per tutti i lanciatori superpesanti.

Solo per chiarimento: al netto dei soldi stanziati per la NASA nel programma HLS (i quali sicuramente entrano nel computo degli investimenti complessivi) i soldi per il programma SS sono tutti di Musk e dei degli stakeholder di SpaceX.

Vale la pena di ricordare che il programma per un vettore TSTO riutilizzabile esiste come ITS (Interplanetary Transportation System) dal 2016, come BFR (Big Falcon Rocket) dal 2018 e come Starship/Superheavy dal 2019.

In ogni caso sarebbero in “linea” con i circa 2,5 miliardi di dollari che la NASA ha stanziato negli ultimi anni per lo sviluppo di SLS, cifra mantenuta anche per il FY23:

(fonte: https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/fy23_nasa_budget_request_full_opt.pdf)

Considerando che

Nel 2018 […] Musk aveva […] stimato il costo totale di sviluppo del progetto Starship tra i 2 e i 10 miliardi di dollari. Il 28 settembre 2019 […] ha affermato a Cnn Business […] che il prezzo sarebbe stato verso l’estremità inferiore di tale intervallo – “probabilmente più vicino a due o tre [miliardi] che a 10 [miliardi]”.

Cosa ne deduciamo?

1 Che il costo finale non sarà basso quanto auspicato
2 Che lo sviluppo di SH+SS nel 2024 sarà praticamente terminato

Credo che a Starbase, dalle fondamenta a tutto il 2022, un miliardino o più sia già stato speso, o no?

(C’è un Musk Cost-estimator tal quale il Musk Time?)

SLS vs Starship: razzi diversi nati con obiettivi diversi da enti di natura e scopi diversissimi e dove uno (NASA) partecipa tramite altri programmi al finanziamento del secondo (SpaceX).

Niente che non abbiamo già discusso allo sfinimento per decidere più volte che è meglio non comparare pere e mele :stuck_out_tongue:

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I due approcci diversissimi sono interessanti anche dal punto di vista teorico della gestione dei progetti in generale. Fare maree di prototipi e spaccarne tanti non e’ detto che costi di meno che calcolare tutto minuziosamente. I costi che sono stati divulgati in effetti lo evidenziano ma evidentemente il business dello spazio oggi e’ in grado di coprire questi investimenti, penso soprattutto a causa delle reti satellitari (sono scettico su Marte ma molto convinto di Starlink).

Personalmente, e non sono nessuno, non avrei fatto ne’ l’uno ne’ l’altro… nel senso che avrei testato i nuovi concetti su veicoli e prototipi piu’ piccoli…spaccandoli allegramente ma a quel punto gli esperimenti sarebbero stati meno costosi e forse anche un po’ piu’ veloci. Ma significava sviluppare una generazione intermedia… e questo non e’ piu’ veloce.

il fattore di scala però è rilevante. Test su prototipi piccoli sono stati fatti (sia con starhopper che con starship) ed ora stanno testando il prototipo full scale. L’aerodinamica viaggia col cubo della scala per cui se vuoi testare veicoli supersonici sei in difficoltà con i modellini.

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Un caso d’uso per l’esplorazione con equipaggio di un asteroide:

Come si può vedere dalla slide 7, per il momento la NASA considera Starship manned come autobus tra due destinazioni diverse dello spazio, non per portare uomini da o verso la Terra. (magari nel 2039 la situazione sarà diversa)
In questo caso si usano due proprietà della Starship, la possibiltà di fare rifornimento e la possibilità di ospitare equipaggio.


Lo stesso concetto viene usato per Artemis III, non si portano uomini con SS dalla Terra, ma solo da NRHO alla Luna e viceversa.

Questa è l’orbita dell’asteroide target, screeshot estratto da https://ssd.jpl.nasa.gov/tools/sbdb_lookup.html#/?sstr=2001%20FR85&view=VOPC con data marzo 2039

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comunque la cosa più intrigante per me è la quantomeno abbozzata proposta dell’uso del falcon heavy per lanciare la crew dragon!

Interessante questo studio, soprattutto perché quello che viene proposto è praticamente già fattibile con le tecnologie attuali, a parte Starship che dovrebbe essere anch’essa una realtà a breve.
Quello che mi ha colpito di più è nelle conclusioni dove si precisa che queste missioni possono essere completate con tempi di viaggio di soli cinque mesi e con deltaV totali (dall’orbita alta terrestre però mi pare di capire) di solo circa 7 km/s

Penso infatti che portare la Crew Dragon in orbita terrestre alta non sia possibile per il Falcon 9

Tecnicamente sì invece, con il primo volo del programma Polaris dovrebbero raggiungere la più alta quota da una delle missioni Gemini se non erro.

Un link per confronto qui sul forum.

Beh, dai, mancano un bel po’ di cose oltre a Starship stessa, almeno:

  • Starship crewed;
  • Certificare il Falcon Heavy con Dragon;
  • EDL di Dragon a velocità superiori a 10 km/s;
  • Rifornimento in volo;
  • Docking tra Starship e Dragon;
  • Safety BEO per equipaggio;
  • Teleoperazioni dallo spazio;
  • Boiloff dell’ossigeno liquido per più di 5 mesi.

Poi ovviamente c’è bisogno di una missione robotica esplorativa prima di andare con equipaggio, non puoi mandarli alla cieca (c’è pure scritto nella slide in alto a sinistra).
Non solo perché ci sono già i lanciatori (o quasi) vuol dire che le tecnologie sono pronte.

Inoltre no, il Falcon 9 non può portare Dragon a 113.000 km, serve il Falcon Heavy.

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Interessantissimo, finalmente si inizia a vedere qualcosa di piu’ approfondito su possibili missioni abitate BEO nell’era di SS.

Mi sarei aspettato ingenuamente uno staging dell’equipaggio sulla ISS, ma probabilmente facendo i conticini si vede che non conviene.

Poi l’uso di FH (che implica l’human rating dello stesso) e’ evidentemente dovuto alla necessita’ di un delta V superiore rispetto a F9. Essendo una piattaforma derivata forse i costi di certificazione non sono gli stessi che partendo da zero, ma potrebbe non essere una passeggiata.

Inoltre la Dragon deve essere upgradata per abilitare il rientro a velocita’ maggiori rispetto a LEO. E anche questa non e’ una passeggiata.

MODE BIMBO ON

Gli interni di una SS allestita per lo spazio profondo non vedo l’ora di vederli.

Di gravita’ artificiale non si parla? Forse basterebbe una centrifughina carenata ma non pressurizzata che stia all’interno di SS stessa… Ma e’ una mia idea bizzarra, so che un diametro di rotazione cosi’ ridotto non e’ esattamente confortevole.

MODE BIMBO OFF

EDIT: chiedo scusa se ho scritto cose gia’ scritte meglio da altri, avevo il post pronto da un po’ in attesa di verifiche e altre attivita’.

da questo articolo sembra che storicamente gli rpm ideali siano nell’ordine di 4-6 giri al minuto, per un raggio di 15-17 metri. Recentemente si studia la possiilità di adattamento del corpo umano a rpm maggiori, intorno ai 23.

Con la capacità “base” di starship in LEO (100+ tonnellate e diametro payload di oltre 8m), sarei estremamente sorpreso se non ci fossero studi per realizzare una stazione rotante di grandi dimensioni (3-400m) usando moduli drivati dalla ISS…

Si ma io pensavo ad un design completamente diverso, mettere una ruota per criceti carenata DENTRO la SS.

Ci sono studi che mettono in relazioni il comfort di un sistema di gravita’ artificiale con il raggio di rotazione: piu’ questo e’ grande minore e’ la velocita’ angolare, le forze di coriolis e la differenza tra testa e piedi… Ovviamente una centrifuga da lavatrice va malissimo in questo senso. Pero’ ha dalla sua la semplicita’, non metti in rotazione un sistema pressurizzato, probabilmente metti in lenta controrotazione sul suo asse l’intera SS mentre la centrifuga gira ma forse e’ accettabile. Ma come dicevo fa parte della categoria delle idee bizzarre. Una soluzione thetered permetterebbe invece un ampio raggio di rotazione ma ci sono grossi problemi di stabilita’ e dinamica. Mi sono avventurato anche troppo OT… e’ che se parliamo di missione BEO, la gravita’ artificiale e’ un tema, come lo e’ la schermatura.

Se vogliamo parlare piu’ diffusamente di gravita’ artificiale sono sicuro che c’e’ un altro 3d (non ho cercato), se non ce lo si fa.

La questione è posta male, le tecnologie attuali già consentono le cose che hai elencato (ovvero hanno un TRL alto), quello che manca sono gli step di validazione.

Altra cosa è lo sviluppo di tecnologie nuove come ad esempio un nuovo tipo di propulsione (ovvero hanno un TRL basso)…

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La mostruosa capacita’ di trasporto in LEO a basso costo di SS non puo’ non cambiare i giochi, anche se solo cargo.

E anche il potenziale utilizzo di SS modificate come veicoli abitati interplanetari o stazioni spaziali o basi lunari. Ha un abitacolo molto grosso, la cosa puo’ essere sfruttata. Con 1000 mc di spazio pressurizzato ci fai 40 cabine. Un castello, molta fantascienza e’ basata su veicoli piu’ piccoli.

Le versioni “speciali” anche se non destinate al rientro vanno sviluppate e certificate, e neppure questa e’ una passeggiata, Sono comunque critiche per la vita degli occupanti e potrebbero essere molto complesse.

Pero’ e’ ora che qualcuno si metta a pubblicare possibili architetture di missione che sfruttino questa teorica capacita’.

Tra la teoria e la realta’ c’e’ di mezzo il mare ma se mettono in orbita il coso la teoria sorride.

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il supporto vitale per 40 persone per medio / lungo termine è importante,sia per l’hardware che banalmente per le scorte. Ne passerà tanta di acqua sotto i ponti

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Forse Indaco per 40 intendeva “molte”, più di 7!

No, ho una fonte, ovviamente le dimensioni di una cabina sono arbitrarie e quindi anche 40 cabine e’ arbitrario, mi sono limitato a riportare qualcosa letto in giro.

https://space.skyrocket.de/doc_lau_fam/starship.htm#:~:text=The%20Spaceship%20contains%201000-1100,shelter%20in%20Mars%20transit%20configuration.

The Spaceship contains 1000-1100 m3 of pressurized volume; could be configured with 40 cabins, large common areas, central storage, galley, and a solar storm shelter in Mars transit configuration.

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